TUYAUX SONORES. VITESSE DU SON

émettent quand on les fait vibrer longitudinalement; et nous avons fait remarquer à cette occasion que pour dresser un tableau de vitesses absolues , dans les corps solides, nous n’avions besoin que de connaître le rapport exact de la vitesse du son dans un seul de ces corps à la vitesse dans l’air. Nous sommes maintenant à même de nous procurer la donnée qui nous faisait défaut. Car nous savons que les vibrations de l’air dans un tuyau ouvert s’exécutent précisément comme celles d’une verge libre à ses deux bouts. La différence entre les vitesses de vibration d’une verge et d’un tuyau ouvert de même longueur ne peut, par conséquent, dépendre que des vitesses différentes avec lesquelles les pulsations se propagent dans l’une et l’autre. Prenons donc un tuyau d’orgue d’une certaine longueur, rendant un son d’un certain ton, et cherchons la longueur d’une verge de sapin rendant la même note. Nous trouverons que cette longueur est dix fois celle du tuyau d’orgue, ce qui prouve que la vitesse du son dans le sapin est décuple de la vitesse dans l’air. Or, la vitesse absolue dans l’air est de 332m,2 par seconde ; donc la vitesse absolue dans le sapin est de 3322 mètres ; c’est bien celle que nous lui avons assignée dans la première leçon (page 45). C’est à l’illustre Cbladni que nous sommes redevables de cette méthode de détermination de la vitesse du son dans les corps solides. »

Nous avons donné aussi dans cette première leçon un tableau des vitesses du son dans d’autres gaz que l’air. Comment ce tableau a-t-il pu être dressé ? En y réfléchissant, vous trouveriez certainement la réponse à cette question. 11 suffirait, en effet, de se procurer une série de tuyaux qui, remplis de ces différents gaz, rendraient la même note ; les longueurs de ces tuyaux donneraient les vitesses relatives du son dans les gaz. Vous constateriez ainsi que la longueur du tuyau rempli d’hydrogène est quatre fois celle du tuyau plein

LEÇON y.

d’oxygène, et que par conséquent la vitesse du son dans le premier gaz est quadruple de sa vitesse dans le second.

Nous avions donné de même un tableau des vitesses du son dans les divers liquides. Comment avait-il pu être obtenu? en remplissant de ces liquides des tuyaux d’orgues convenablement construits, et comparant les tons des sons rendus. On trouve ainsi que, pour rendre le même son, un tuyau rempli d’eau doit avoir un peu plus de quatre fois la longueur du tuyau rempli d’air, de sorte que la vitesse du son dans l’eau est à peu près quatre fois sa vitesse dans l’air. Ces rapprochements ont pour but de montrer clairement comment nos connaissances acquises nous mettent à même , peu à peu, de lutter avec les problèmes les plus inabordables. Nous n’entrerons pas dans les détails minutieux de ces mesures délicates, parce qu’ils ne sont pas nécessaires pour le but que nous voulons atteindre. Mais vous concevez très-bien que toutes les expériences sur les gaz puissent être faites avec le même tuyau d’orgue, parce que la vitesse du son dans chacun d’eux se déduirait immédiatement du ton du son qu’il rend. Avec un tuyau de longueur constante, le ton, en d’autres termes le nombre des vibrations par seconde, serait directement proportionnel à la vitesse du son. Ainsi, en comparant l’hydrogène avec l’oxygène, nous trouverions que le ton du son rendu par le premier gaz serait la double octave du son rendu par le second, d’où nous conclurions que la vitesse du son dans l’hydrogène est quatre fois sa vitesse dans l’oxygène. La même remarque est applicable aux liquides. Cette fois encore, il suffirait d’un seul tuyau pour conclure du ton rendu les vitesses du son dans les différents liquides.

La longueur d’un tuyau ouvert étant de fait, comme nous l’avons vu, la moitié de la longueur de son onde sonore, il suffit de déterminer avec la sirène le nombre des vibrations